神舟九號(hào)飛船即將搭載3名航天員開始巡天之旅,這也是我國第一艘肩負(fù)載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)的飛船。作為神舟飛船家族的新成員,神九有哪些新特點(diǎn)?承擔(dān)著什么樣的使命?面臨著怎樣的考驗(yàn)?專家為我們一一作出解答。
新使命:手控交會(huì)對(duì)接充滿挑戰(zhàn)
神舟八號(hào)與天宮一號(hào)浪漫的太空之舞實(shí)現(xiàn)了中國首次自動(dòng)交會(huì)對(duì)接。這一次,神九飛船將實(shí)現(xiàn)與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器的手控交會(huì)對(duì)接。
既然以自動(dòng)方式可以順利完成飛行器的太空對(duì)接,為什么還要讓神九進(jìn)行手控對(duì)接?載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平說,從世界載人航天的發(fā)展來看,交會(huì)對(duì)接應(yīng)該涵蓋自動(dòng)和人工兩個(gè)方面,二者互為備份,缺一不可。只有自動(dòng)和人工技術(shù)都得到驗(yàn)證,才是實(shí)現(xiàn)了完整的交會(huì)對(duì)接。
從世界范圍看,世界各國交會(huì)對(duì)接情況各有千秋。美國航天飛機(jī)的交會(huì)對(duì)接主要是手控,自動(dòng)是備份。而前蘇聯(lián)飛船的交會(huì)對(duì)接則以自動(dòng)為主,手控作為備份。
人的靈活反應(yīng)和主觀能動(dòng)性,也給太空中的復(fù)雜動(dòng)作增加了安全系數(shù)。自動(dòng)對(duì)接是一種程序控制,響應(yīng)迅速、控制精準(zhǔn),但是,一旦出現(xiàn)策略方案外的情況,自動(dòng)系統(tǒng)就顯得“無能為力”。“在處置意外狀況的時(shí)候,人腦比電腦更可靠!憋w船系統(tǒng)總指揮何宇說。
與自動(dòng)交會(huì)對(duì)接一樣,手控交會(huì)對(duì)接同樣面臨風(fēng)險(xiǎn)。高速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)飛行器要通過精準(zhǔn)控制實(shí)現(xiàn)接觸,地面又無法進(jìn)行一比一的模擬驗(yàn)證。而手控交會(huì)對(duì)接要求一次成功,“一旦發(fā)生碰撞造成對(duì)接機(jī)構(gòu)受損,就意味著天宮一號(hào)無法再次進(jìn)行對(duì)接!焙斡钫f。
對(duì)接機(jī)構(gòu),是我國目前為止最復(fù)雜的空間機(jī)構(gòu),難度大可靠性要求高。經(jīng)過神八飛行驗(yàn)證,方案和產(chǎn)品可靠性都能夠滿足任務(wù)要求。神九和天宮一號(hào)將進(jìn)一步驗(yàn)證國產(chǎn)對(duì)接機(jī)構(gòu)的可靠性和安全性。
新天路:天地往返完整成型
神九飛船駛?cè)胩张c天宮一號(hào)進(jìn)行交會(huì)對(duì)接后,航天員將第一次把腳印留在“天宮”。
航天員既是短暫的訪客,也是駐留天宮的“主人”。他們將進(jìn)行天宮與神舟之間的物品轉(zhuǎn)移,還要進(jìn)行空間醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證組合體的管理。
“這個(gè)過程的實(shí)現(xiàn),將意味著我們具備向在軌運(yùn)行航天器進(jìn)行人員運(yùn)送和物資補(bǔ)給的完整能力。這將是中國載人航天史上具有重大意義的一步。”周建平說。
從神舟一號(hào)到神舟七號(hào),中國人實(shí)現(xiàn)了把人送入太空的夢(mèng)想,但當(dāng)時(shí)的飛船還不能算作天地往返的運(yùn)輸工具。神舟八號(hào)實(shí)現(xiàn)了飛船與在軌運(yùn)行航天器的交會(huì)對(duì)接,真正成為運(yùn)輸工具。而神舟九號(hào)將通過自動(dòng)、手動(dòng)兩種交會(huì)對(duì)接方式,把人送入空間實(shí)驗(yàn)室,這,是對(duì)飛船作為天地往返運(yùn)輸工具的功能的進(jìn)一步驗(yàn)證。
從天地之間的往返到飛船與目標(biāo)飛行器之間的穿梭,神舟九號(hào)在茫茫太空中鋪就了一條更遠(yuǎn)更寬闊的路。這條路的那頭,連著中國在一個(gè)全新平臺(tái)上走近科學(xué)的夢(mèng)想。
航天員從神舟九號(hào)飛船邁向天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器的每一步,都充滿著未知的喜悅,也面臨著風(fēng)險(xiǎn)。
“兩個(gè)飛行器對(duì)接之前,天宮一號(hào)與神舟九號(hào)的軌道艙的壓力不同,要保證航天員的生命安全,就要在對(duì)接前調(diào)整好壓力,保證兩艙壓力相同。”何宇說,為了保證萬無一失,航天員在打開通往天宮的艙門前,還要打開艙門上壓力平衡機(jī)構(gòu)的閥門,平衡兩艙壓力差。